专利名称：电力机车列车供电系统试验装置的制作方法
技术领域：
本发明属于测试设备，具体涉及一种电力机车列车供电系统试验装置。
背景技术：
随着国内铁路技术装备现代化的快速发展，新造电力机车要具备客货转换能力， 在满足铁路货运的基础上同时缓解120km/h级别客运紧张的局面，因此机车的列车供电系 统应具备向客车直接提供DC600V电源的能力。为满足新造机车的列车供电系统的试验要 求，目前大都采用直供电机车DC600V试验台对列车供电系统进行试验。该试验台由软件测 试台、负载控制柜、负载电阻柜、测试机房等部分组成。该试验台的控制部分能满足被试品 对各项性能试验的控制需求，能够实现对主电路系统进行控制，能够对设备工作状态进行 监视，能对各种设备故障进行显示，并对故障处理进行提示。但是，现有试验台的软件测试 台、负载控制柜、负载电阻柜、测试机房等部分试验设备占用的试验场地较多，需要铺设大 量电缆，进行繁重的基建工作，不能满足既有试验场地的要求；同时该试验台需要进行软件 操作，对操作人员水平要求较高；且该试验台制造成本高，试验效率低，不能满足生产进度 要求。
发明内容
为解决上述电力机车列车供电系统试验台的问题，本发明提供一种满足现有试验 场地需求、制造成本低、试验效率高的电力机车列车供电系统试验装置。本发明的技术方案如下采用上述技术方案后，本发明满足了列车供电柜的地面负载试验要求，可以有效 模拟、查明列车供电柜的故障，实现全部信号的触发和检测，避免列车供电柜控制线路出现 问题，提高了列车供电系统线路部分的可靠性。本发明操作简单可靠，不需要进行软件操 作，操作人员能够直接、方便读取数据；且由于本发明中分接箱具备全部操作功能，以及外 负载柜的使用，均提高了列车供电系统的测试效率，满足现有的生产进度要求。同时，本发 明中外负载柜的使用，减少了直流接触器的使用数量，降低了整个试验装置的成本。另外通 过将负载控制柜放入箱变中，分接箱进行防水等处理，使得本发明达到室外既有试验场地 使用的要求。
图1是本发明的原理框图；图2是本发明中主回路的电路原理框图；图3是本发明中控制电路的电路原理框图；图4是本发明中集控实验控制盒的电路原理框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。如图1所示，本发明的电力机车列车供电系统试验装置主要包括分接箱、负载控 制柜、负载电阻柜、集控试验控制盒，其电路包括主回路和控制电路。置于各分接箱及负载 控制柜的控制电路根据各分接箱及负载控制柜的操作按钮选择实验负载电阻，试验负载电 阻由负载电阻柜提供(满负载时电阻为0. 9 Ω)，置于各分接箱及负载控制柜的主回路根据 控制电路选择的试验负载电阻在各分接箱及负载控制柜进行测试和状态显示，从而根据控 制选择实现100kW、200kW、300kW、400kW条件下的试验，实现1/4，1/2，3/4及满负载的突投 突卸试验。本发明采用直流接触器、断路器和控制按钮实现人工操作，在负载控制柜和分接 箱上均安装电压表和电流表，直接读取数据，不采用软件测试的方式。本发明中通过分接箱实现机车和负载控制柜、负载电阻柜的连接。实施例中采用 2组分接箱满足4个台位机车的试验，在实际应用中分接箱可以根据需求进行数量扩展。 实施例中分接箱上安装和机车上相同的KC20DZ型列车供电插座，分接箱和机车之间采用 2x95mm2的导线以及2个KC20DP型列车供电插头连接。分接箱按照现场位置进行定位，分 接箱与分接箱之间采用^95mm2的导线和接线端子连接。所有的分接箱的接地线与铁轨的 地线连接。主电路在分接箱上的部分包括相关的铜排、电缆及插头、电压表、电流表、接地电 阻及相关断路器，控制电路在分接箱上的部分包括控制按钮和显示灯。这样所有分接箱上 全部的操作功能与负载控制柜一致，可进行极性检测和数据读取。本发明中负载控制柜安装在箱变中，负载电阻柜放置在外面，负载电阻柜内设有电 阻带，负载电阻柜风机(380V，2. 2kff)安装在负载电阻下方，向上通风，利于通风散热，在负载 电阻柜上方距出风口 30cm高安装防雨棚，以利于室外使用。主回路在负载控制柜中的部分包 括相关的铜排、电缆、电压表、电流表、直流接触器及断路器，控制电路在负载控制柜中的部分 包括全部的接触器、继电器、断路器，相关的电源装置、熔断器、控制按钮和显示灯。本发明中设有集控试验控制盒以满足列车供电系统的集控线路的检测和功能测 试，其电路如图4所示。在实际使用时，列车供电柜输出DC600V电源时，客车向机车发出 “供电申请”、“客车IlOV电源”信号，在确认信号正�：螅迪蚩统捣⒊觥肮┑缭市怼惫ぷ� 信号，此时列车供电系统能够正常工作。当“供电申请”、“客车IlOV电源”信号不正常时， 列车供电柜在正常模式下不能向客车供电，此时可将列车供电柜上的“集控”开关置“隔离” 位，列车供电柜仍可向客车提供电源。本发明的集控试验控制盒，一端使用车下行灯插座的 IlOV电源模拟客车向机车发出的“供电申请”、“客车IlOV电源”信号；另一端采用JKXS2 型集控插头，与机车上的JKXSl型集控插座相连，检测集控部分的线路，同时通过加装一个 “供电允许状态灯”来检测“供电允许”的工作信号。从而使用方便，能够检测模拟集控装置 的全部信号及故障。本发明中为提高机车列车供电系统试验效率，增设一组外负载柜(阻值0.9 Ω)， 满足一台机车两个供电柜同时进行满负载试验的要求。列车供电系统试验技术规范中要 求每台列车供电柜要满负载运行30分钟，而每台机车有2台列车供电柜，单独试验需1小 时。为提高生产效率，在使用本发明对各个列车供电柜进行空载和轻载试验后，在满负载试 验时将本发明与机车上的列车供电柜I连接，并将外负载柜与机车上的另外一台列车供电 柜II连接，同时进行满负载试验。该外负载柜由0.9 Ω电阻、负载电阻风机(380V，2.2kW)、KC20DZ型列车供电插座及合适长度的h95mm2的电缆组成。采用这种外负载柜，可以满足 列车供电柜的满负载要求，又能减少直流接触器，断路器等开关元件的使用，降低了装置的 成本。本发明中置于各分接箱及负载控制柜的控制电路，包括分接箱上的控制按钮和 显示灯、负载控制柜中的全部接触器、继电器、断路器和相关的电源装置、熔断器及负载控 制柜上的控制按钮和显示灯，该控制电路由外界提供AC380V电源，其具体电路如图3所 示。其中SB0-SB10为负载控制柜上的操作按钮，1SB0-1SB10为分接箱1上的操作按钮， 2SB0-2SB10为分接箱2上的操作按钮，HL1-HL5为负载控制柜上的显示灯，1HL1-1HL5为分 接箱1上的显示灯，2HL1-2HL5为分接箱2上的显示灯。本发明中置于各分接箱及负载控制柜的主回路，包括分接箱上相关的铜排、电缆 及插头、电压表、电流表、接地电阻及相关断路器和负载控制柜内相关的铜排、电缆、电压 表、电流表、直流接触器及断路器，该电路电源由电力机车的列车供电装置提供，额定输出 容量为400kVA，额定输出电压为DC600V，额定输入电流DC667A，其具体电路如图3所示。
权利要求
1.一种电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于它的分接箱通过机车供电插 座、导线与机车相连接，各分接箱之间、分接箱与负载控制柜之间通过导线和接线端子相连 接，负载控制柜设置于箱式变压器中，负载电阻柜内设有电阻带，检测模拟机车集控装置信 号及故障的集控实验控制盒设置于机车集控插座与机车行灯插头之间；置于各分接箱及负 载控制柜的控制电路根据各分接箱及负载控制柜的操作按钮选择实验负载电阻，置于各分 接箱及负载控制柜的主回路根据控制电路选择的试验负载电阻在各分接箱及负载控制柜 进行测试和状态显示。
2.如权利要求1所述的电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于它还配有通过 导线、列车供电插座与一个列车供电柜相连接提供固定负载电阻的外负载柜。
3.如权利要求1所述的电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于所述的集控实 验控制盒电路为与机车的集控插座相连接的集控插头的8个脚分别接集控实验控制盒内 的开关按钮SWl——SW8的一端，Sffl——SW4的另一端接机车下行灯插头的IlOV电源正极， SW5——SW6的另一端经供电允许状态灯LP接机车下行灯插头的IlOV电源负极，SW7—— SW8的另一端接机车下行灯插头的IlOV电源负极。
4.如权利要求1所述的电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于所述的控制电 路电路为外接电源负极经断路器QF3后接电源装置IUl的输入端，电源装置IUl的输出 正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮SB0、串联的交流接触器KM4、负载控制 柜上的操作按钮SB3、交接箱1上的操作按钮ISBO及1SB3、交接箱2上的操作按钮2SB0及 2SB3后接负载控制柜上的操作按钮SB4、交接箱1上的操作按钮1SB4、交接箱2上的操作 按钮2SB4、中间继电器Kl的一组�？サ阕槌傻牟⒘缏返囊欢耍貌⒘缏返牧硪欢司� 中间继电器Kl的常闭触点、串联的时间继电器KTl的常闭触点和中间继电器K2的常闭触 点组成的并联电路接电源装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串联的保险丝 FU1、负载控制柜上的操作按钮SBO及SB3、交接箱1上的操作按钮ISBl及1SB3、交接箱2 上的操作按钮2SB1接负载控制柜上的操作按钮SB2、交接箱1上的操作按钮1SB2、交接箱 2上的操作按钮2SB2、交流接触器KM4的辅助触点组成的并联电路的一端，该并联电路的另 一端经交流接触器KM4的线圈接电源装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串 联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮SB0、中间继电器Kl的另一组常开触点、中间继 电器K2的常开触点和电阻Rl的并联电路、直流断路器QFl的线圈接电源装置IUl的输出 负端；电源装置IUl的输出正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮SB0、直流断 路器QFl的一组辅助触点、负载控制柜上的操作按钮SB5、交接箱1上的操作按钮1SB5、交 接箱2上的操作按钮2SB5接负载控制柜上的操作按钮SB6、交接箱1上的操作按钮1SB6、 交接箱2上的操作按钮2SB6、直流接触器1的一组辅助触点组成的并联电路的一端，该并联 电路的另一端经直流接触器KMl的线圈接电源装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出 正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮SB0、直流断路器QFl的一组辅助触点、 负载控制柜上的操作按钮SB7、交接箱1上的操作按钮1SB7、交接箱2上的操作按钮2SB7接 负载控制柜上的操作按钮SB8、交接箱1上的操作按钮1SB8、交接箱2上的操作按钮2SB8、 直流接触器KM2的一组辅助触点组成的并联电路的一端，该并联电路的另一端经直流接触 器KM2的线圈接电源装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串联的保险丝FU1、 负载控制柜上的操作按钮SB0、直流断路器QFl的一组辅助触点、负载控制柜上的操作按钮SB9、交接箱1上的操作按钮1SB9、交接箱2上的操作按钮2SB9接负载控制柜上的操作按 钮SB10、交接箱1上的操作按钮1SB10、交接箱2上的操作按钮2SB10、直流接触器KM3的一 组辅助触点组成的并联电路的一端，该并联电路的另一端经直流接触器KM3的线圈接电源 装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作 按钮SB0、交流接触器KM4的辅助触点接负载控制柜上的指示灯HL1、交接箱1上的指示灯 1HL1、交接箱2上的指示灯2HL1组成的并联电路的一端，该并联电路的另一端接电源装置 IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮 SB0、直流断路器QFl的另一组辅助触点、负载控制柜上的指示灯HL2和交接箱1上的指示 灯1HL2及交接箱2上的指示灯2HL2组成的并联电路接电源装置IUl的输出负端；电源装 置IUl的输出正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮SB0、直流接触器KMl的 另一组辅助触点、负载控制柜上的指示灯HL3和交接箱1上的指示灯1HL3及交接箱2上的 指示灯2HL3组成的并联电路接电源装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串联 的保险丝FU1、负载控制柜上的操作按钮SB0、直流接触器KM2的另一组辅助触点、负载控制 柜上的指示灯HL4和交接箱1上的指示灯1HL4及交接箱2上的指示灯2HL4组成的并联电 路接电源装置IUl的输出负端；电源装置IUl的输出正端经串联的保险丝FU1、负载控制柜 上的操作按钮SB0、直流接触器KM3的另一组辅助触点、负载控制柜上的指示灯HL5和交接 箱1上的指示灯1HL5及交接箱2上的指示灯2HL5组成的并联电路接电源装置IUl的输出 负端。
5.如权利要求1所述的电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于所述的主回 路电路为分接箱2经列车供电插头KC20DP接列车供电柜I，分接箱2上的列车供电插头 KC20DP 一端经串联的操作按钮Bl和电阻Rl与铁轨的地线连接，亦接分接箱1上的列车供 电插头KC20DP的对应端，分接箱2上的列车供电插头KC20DP另一端经并联的可调电阻RS2 和电流表PA2接分接箱1上的列车供电插头KC20DP的对应端，分接箱2上的列车供电插头 KC20DP两端接电压表PV2并引出备用接口；分接箱1上的列车供电插头KC20DP —端经串联 的操作按钮B2和电阻R2与铁轨的地线连接，分接箱1上的列车供电插头KC20DP另一端经 并联的可调电阻RSl和电流表PAl接负载控制柜上的直流断路器QFl的辅助触点的一端， 分接箱1上的列车供电插头KC20DP两端接电压表PVl并引出备用接口 ；负载控制柜上的直 流断路器QFl的辅助触点的另一端可调电阻RS和电流表PA的并联电路、电压表PA接分接 箱1上的列车供电插头KC20DP的一端与操作按钮B2的连接点，电压表PV两端间接有串联 的直流接触器KMl的助触点和负载电阻R1，亦接有串联的直流接触器KM2的助触点和负载 电阻R2，还接有串联的直流接触器KM3的助触点和负载电阻R3 ；负载电阻柜风机经交流接 触器KM4的助触点接外界380V电源。
6.如权利要求1所述的电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于所述的分接箱 数量可根据需求扩展。
7.如权利要求1所述的电力机车列车供电系统试验装置，其特征在于所述的负载电 阻柜上方距出风口 30cm高设有防雨棚。
全文摘要
本发明公开了一种电力机车列车供电系统试验装置。该装置的分接箱通过机车供电插座、导线与机车相连接，各分接箱之间、分接箱与负载控制柜之间通过导线和接线端子相连，负载控制柜设置于箱式变压器中，负载电阻柜内设有电阻带，检测模拟机车集控装置信号及故障的集控实验控制盒设置于机车集控插座与机车行灯插头之间；置于各分接箱及负载控制柜的控制电路根据各分接箱及负载控制柜的操作按钮选择实验负载电阻，置于各分接箱及负载控制柜的主回路根据控制电路选择的试验负载电阻在各分接箱及负载控制柜进行测试和状态显示。本发明不但满足了列车供电柜的地面负载试验要求，提高了测试效率，且操作简单可靠，制造成本较低，满足现有试验场地的需求。
文档编号G01R31/00GK102087324SQ201010588378
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者于莲隽, 刘慧 , 孙秀玲 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司
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